(57)【要約】【課題】形状に関する精度が高められながら、脈理が低減されたガラスを得ることが可能なガラス成形型及びガラス成形体の製造装置を提供する。【解決手段】ガラス成形装置１ａは、溶融ガラスＭを流動させて連続成形する成形型１１と、前記成形型１１上を流動する溶融ガラスＭを上部から押圧して冷却する冷却手段１２ａと、を備えるガラス成形装置１ａであって、押圧時における前記冷却手段１２ａの位置を調整する位置決め手段１３を更に備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融ガラスを流動させて連続成形する成形型と、前記成形型上を流動する溶融ガラスを上部から押圧して冷却する冷却手段と、を備えるガラス成形装置であって、
押圧時における前記冷却手段の位置を調整する位置決め手段を更に備えるガラス成形装置。
【請求項２】
前記成形型に溶融ガラスを供給する供給手段の下方の位置から押圧時における前記冷却手段の位置までの間における溶融ガラスの温度を測定する測温手段を更に備え、前記位置決め手段が前記測温手段による測定結果に基づいて前記位置を調整する請求項１に記載のガラス成形装置。
【請求項３】
前記成形型に溶融ガラスを供給する供給手段の下方の位置から押圧時における前記冷却手段の位置までの間における溶融ガラスの温度を測定する測温手段と、前記測温手段による測定結果に基づいて前記冷却手段を押圧する時間、温度、圧力、及び面積のうち少なくとも１つを調整する押圧条件調整手段と、を更に備える請求項１又は２に記載のガラス成形装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、ガラスの流動方向もしくは流動方向と逆の方向に回転可能なローラ状の冷却手段及び／又は間欠的に溶融ガラスを押圧する冷却板を備える請求項１から３のいずれかに記載のガラス成形装置。
【請求項５】
溶融ガラスを成形型上で流動させて連続成形するガラス成形体の製造方法であって、
溶融ガラスを押圧する位置を調整し、前記位置で溶融ガラスを押圧するガラス成形体の製造方法。
【請求項６】
溶融ガラスの温度に基づいて溶融ガラスを押圧する位置を流動方向に関して調整する請求項５に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項７】
溶融ガラスの温度に基づいて溶融ガラスを押圧する時間、温度、圧力、及び面積のうち少なくとも１つを調整する請求項５又は６に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項８】
溶融ガラスを流動させながら、ガラスの流動方向もしくは流動方向と逆の方向に沿って回転しつつ溶融ガラスを押圧し、及び／又は間欠的に溶融ガラスを押圧する請求項５から７のいずれかに記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項５から８のいずれかに記載の製造方法により製造されるガラス成形体を用いて形成された光学素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学素子を用いた光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス成形装置及びガラス成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、溶融ガラスを板状或いは棒状に連続して成形する場合、溶融ガラスを成形ロール間に流してその周速度と同じ速度で成形ガラスを送り出す方法（複ロール法）や予め用意された成形型の一端に溶融ガラスを引き出し速度に合わせて成形ガラスを引き出す方法等が行われている。
【０００３】
これらの方法を用いて作製される成形ガラスの厚みを一定にする方法として、特許文献１及び２には、冷却手段として冷却板を用い、冷却板でガラスの上面を押圧して離間する操作を反復してガラスの上面を冷却する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９２２７４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６５２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載された方法を用いてガラスを成形しても、成形されたガラスの表面には依然として歪みが生じ易く、また、成形されたガラスには脈理が発生し易かった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、形状に関する精度が高められながら、脈理が低減されたガラスを得ることが可能なガラス成形型及びガラス成形体の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、押圧時における冷却手段の位置を調整する位置決め手段を備えることにより、溶融ガラスが所望の温度状態にあるときに冷却手段によって押圧されて冷却され、その結果として、溶融ガラスの急激な温度変化に起因するガラスの脈理を低減しつつ、ガラスの形状異常を低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【０００８】
（１）  溶融ガラスを流動させて連続成形する成形型と、前記成形型上を流動する溶融ガラスを上部から押圧して冷却する冷却手段と、を備えるガラス成形装置であって、押圧時における前記冷却手段の位置を調整する位置決め手段を更に備えるガラス成形装置。
【０００９】
（２）  前記成形型に溶融ガラスを供給する供給手段の下方の位置から押圧時における前記冷却手段の位置までの間における溶融ガラスの温度を測定する測温手段を更に備え、前記位置決め手段が前記測温手段による測定結果に基づいて前記位置を調整する（１）に記載のガラス成形装置。
【００１０】
（３）  前記成形型に溶融ガラスを供給する供給手段の下方の位置から押圧時における前記冷却手段の位置までの間における溶融ガラスの温度を測定する測温手段と、前記測温手段による測定結果に基づいて前記冷却手段を押圧する時間、温度、圧力、及び面積のうち少なくとも１つを調整する押圧条件調整手段と、を更に備える（１）又は（２）に記載のガラス成形装置。
【００１１】
（４）  前記冷却手段は、ガラスの流動方向もしくは流動方向と逆の方向に回転可能なローラ状の冷却手段及び／又は間欠的に溶融ガラスを押圧する冷却板を備える（１）から（３）のいずれかに記載のガラス成形装置。
【００１２】
（５）  溶融ガラスを成形型上で流動させて連続成形するガラス成形体の製造方法であって、溶融ガラスを押圧する位置を調整し、前記位置で溶融ガラスを押圧するガラス成形体の製造方法。
【００１３】
（６）  溶融ガラスの温度に基づいて溶融ガラスを押圧する位置を流動方向に関して調整する（５）に記載のガラス成形体の製造方法。
【００１４】
（７）  溶融ガラスの温度に基づいて溶融ガラスを押圧する時間、温度、圧力、及び面積のうち少なくとも１つを調整する（５）又は（６）に記載のガラス成形体の製造方法。
【００１５】
（８）  溶融ガラスを流動させながら、ガラスの流動方向もしくは流動方向と逆の方向に沿って回転しつつ溶融ガラスを押圧し、及び／又は間欠的に溶融ガラスを押圧する（５）から（７）のいずれかに記載のガラス成形体の製造方法。
【００１６】
（９）  （５）から（８）のいずれかに記載の製造方法により製造されるガラス成形体を用いて形成された光学素子。
【００１７】
（１０）  （９）に記載の光学素子を用いた光学機器。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、押圧時における冷却手段の位置を調整する位置決め手段を備えることにより、溶融ガラスが所望の温度状態にあるときに冷却手段によって押圧されて冷却される。そのため、溶融ガラスの急激な温度変化に起因する脈理や形状異常が低減されたガラス成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態におけるガラス成形装置のガラスの流動方向に沿った断面図である。
【図２】第１実施形態におけるガラス成形装置の一例を表す平面図である。
【図３】第１実施形態におけるガラス成形装置の変形例を表す断面図である。
【図４】第１実施形態におけるガラス成形装置の変形例を表す平面図である。
【図５】第１実施形態におけるガラス成形装置の変形例を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のガラス成形装置は、溶融ガラスを流動させて連続成形する成形型と、前記成形型上を流動する溶融ガラスを上部から押圧して冷却する冷却手段と、を備えるガラス成形装置であって、押圧時における前記冷却手段の位置を調整する位置決め手段を更に備える。
【００２１】
また、本発明のガラス成形体の製造方法は、溶融ガラスを成形型上で流動させて連続成形するガラス成形体の製造方法であって、溶融ガラスを押圧する位置を調整し、前記位置で溶融ガラスを押圧する。
【００２２】
以下、本発明のガラス成形型及びガラス成形体の製造装置の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。
【００２３】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るガラス成形装置は、溶融ガラスＭを連続成形する成形型１１と、溶融ガラスＭを上部から押圧して冷却する冷却手段１２と、冷却手段１２の位置を調整する位置決め手段１３と、を備える。図１は、ガラス成形装置１ａのガラスＧの流動方向に沿った断面図である。
【００２４】
［冷却手段］
冷却手段１２ａは、例えば図１及び図２で示すように、供給手段２１から供給されて成形型１１上を流動する溶融ガラスＭを上部から押圧する。これにより、溶融ガラスＭが押圧されて冷却されるため、ガラスＧへの脈理の発生を低減しつつ、溶融ガラスＭの表面の流動性を適度に低減してガラスＧの形状の歪みを低減できる。
【００２５】
冷却手段１２ａの具体的態様は、溶融ガラスＭの表面（上面）を冷却できれば特に限定されないが、ガラスの流動方向Ｄ（もしくは流動方向Ｄと逆の方向）に回転可能なローラ状の冷却体、及び／又は間欠的に溶融ガラスＭを押圧する冷却板であることが好ましい。
【００２６】
この冷却手段１２ａは、図１及び図２で示すように、ローラ状の冷却体を用いることにより、成形型１１の上を流動する溶融ガラスＭが断続的に押圧される。そのため、溶融ガラスＭの流動方向Ｄについての温度差を万遍なく低減でき、ガラスＧの表面を平坦にしながらもガラスＧへの脈理の発生を低減できる。ここで、ローラ状の冷却体は、溶融ガラスＭの流動に従って回転させてもよい。これにより、溶融ガラスＭがローラ状の冷却体（冷却手段１２ａ）によって引っ張られ難くなるため、冷却手段１２ａによる溶融ガラスＭの液面における表面の荒れを抑え、ガラスＧをより平らに近い状態にすることができる。また、ローラ状の冷却体を、溶融ガラスＭとの接触面が流動方向Ｄに向かうように駆動手段１２２を用いて回転させ、より具体的には流動速度と略等しい速度で回転させてもよい。これにより、ローラ状の冷却体が溶融ガラスＭを引っ張る力を最小にできる。なお、ローラ状の冷却体は、流動方向Ｄと逆の方向に回転させてもよい。これにより、溶融ガラスＭのうち冷却体の下端より高い液面を有する部分がローラ状の冷却体によってせき止められるため、冷却体から流動方向Ｄに向かう溶融ガラスＭの流量を一定にして、ガラスＧを平らに近い状態にすることができる。
【００２７】
一方で、例えば図３で示すように、冷却手段１２ｂとして間欠的に溶融ガラスＭを押圧する冷却板を用いてもよい。これにより、溶融ガラスＭが間欠的に押圧されて冷却される。そのため、大きな押圧力を一時的に溶融ガラスＭに作用させつつ、溶融ガラスＭの温度を下げて粘度を高めることができる。従って、特に粘性及び弾性の大きな溶融ガラスＭを成形する場合であっても、より確実に所望の形状に成形できる。ここで、溶融ガラスＭを押圧する際、冷却板を流動方向Ｄに向けて摺動させてもよく、より具体的には、所定の位置決めされた位置から流動速度と略等しい速度で摺動させてもよい。これにより、溶融ガラスＭの液面が冷却板によって引っ張られ難くなるため、冷却手段１２ｂによる溶融ガラスＭの液面の表面の荒れを抑え、ガラスＧをより平らに近い状態にすることができる。なお、冷却板で溶融ガラスＭを一旦押圧した後で、同じ冷却板を用いて溶融ガラスＭの押圧された部分を再度押圧してもよい。これにより、溶融ガラスＭが複数回押圧されるため、冷却板を複数設けなくても、脈理を低減しつつガラスＧを所望の形状に成形できる。
【００２８】
冷却手段１２ａは、図２に示すように、成形型１１の幅方向Ｗの全体に跨ることが好ましい。これにより、幅方向Ｗについて溶融ガラスＭの温度差が小さくなるため、ガラスＧへの脈理の発生をより低減できる。但し、冷却手段１２ａの形状は上記に限定されず、例えば図４に示すように、溶融ガラスＭを成形型１１に供給する供給手段２１の位置の付近を取り囲むように設けてもよい。これにより、供給手段２１によって供給された後に幅方向Ｗに広がった溶融ガラスＭに対しても、より確実に押圧による冷却が行われるため、幅方向Ｗに関する溶融ガラスＭの温度差をより小さくできる。
【００２９】
冷却手段１２ａの材質は、溶融ガラスＭの熱に耐えうる材質から適宜選択される。具体的には、公知の耐熱性合金（例えばステンレス鋼）を用いることができる。また、溶融ガラスＭに含まれる成分による腐食等を防ぐために、冷却手段１２ａの少なくとも表面部分にコーティングが施されていてもよい。
【００３０】
冷却手段１２ａの内部には、図１及び図２に示すように、流路１２１ａが冷却手段１２ａの表面と熱伝導可能に設けられていてもよい。これにより、冷却手段１２ａの内部に冷媒Ｃを流通させることが可能になるため、冷媒Ｃの流量や温度等を変化させて溶融ガラスＭの冷却効率を調節できる。ここで、供給手段２１が成形型１１の幅方向Ｗの中央に設けられている場合、冷媒Ｃは成形型１１の幅方向Ｗについて対称な位置から冷却手段１２ａに供給することが好ましい。特に、図４に示すように、冷却手段１２ｃとして間欠的に溶融ガラスＭを押圧する冷却板を用いる場合、成形型１１の幅方向Ｗの中央の位置から冷却手段１２ｃに供給することがより好ましい。これにより、冷却手段１２ａ、１２ｃによる押圧後の溶融ガラスＭの幅方向Ｗに関する温度差が小さくなるため、ガラスＧへの脈理の形成をより低減できる。ここで、流路１２１ａ、１２１ｃの形状は、溶融ガラスＭの組成や断面積等に応じて適宜設定される。また、冷媒Ｃを流通させる冷却方法についても、溶融ガラスＭの組成等に応じて適宜変更することができるが、例えば、空冷、油冷、水冷等の公知の冷却方法が用いられる。
【００３１】
なお、図１及び図２で表されるガラス成形装置１ａは、冷却手段１２ａとして１個の冷却手段を備えるが、この態様に限定されず、複数の冷却手段を備えてもよい。
【００３２】
［位置決め手段］
位置決め手段１３は、冷却手段１２ａの位置を調整する。これにより、流出管から流出した溶融ガラスＭが所望の温度状態にあるときに冷却手段１２ａによって冷却される。そのため、溶融ガラスＭの冷却時における急激な温度変化に起因する脈理や形状異常が低減された、ガラスＧからなるガラス成形体を得ることができる。
【００３３】
位置決め手段１３の具体的態様は、冷却手段１２ａを流動方向Ｄについて移動できれば特に限定されないが、例えば成形型１１の両脇に流動方向Ｄに沿って案内部材１３２を設け、２本の案内部材１３２を跨ぎ且つ案内部材１３２上を移動できるように冷却手段１２ａの保持具１３１を設け、冷却手段１２ａを案内部材１３２上で移動させる手段が用いられる。これにより、冷却手段１２ａの位置の調整が可能になるため、溶融ガラスＭの温度状態を即座に冷却手段１２ａの位置として反映できる。
【００３４】
特に、成形型１１への溶融ガラスＭの供給手段２１として流出管を用いる場合、冷却手段１２ａの押圧位置は、図１及び図２に示すように、流出管の外周との間で、流動方向Ｄについて所定の間隔Ｓを有するように位置決めすることが好ましい。この間隔Ｓは、流出管から流出する溶融ガラスＭの組成や温度によって適宜設定されるが、概ね１５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲で設定される。
【００３５】
このとき、溶融ガラスＭの流動方向Ｄに関する間隔Ｓのみならず、流動方向Ｄ以外の方向に関しても、位置決め手段１３を用いて位置決めしてもよい。より具体的には、例えば図４に示すように、流出管を取り囲むように冷却手段１２ｃを設けた場合、冷却手段１２ｃは流出管を円弧状又は略円弧状に取り囲むような平面形状であることが好ましい。これにより、冷却手段１２ｃによって押圧される際に、溶融ガラスＭが押圧される位置によって生じていた温度差が小さくなるため、溶融ガラスＭの幅方向についての温度差をより効果的に低減でき、ガラスＧへの脈理を低減できる。なお、流出管を取り囲むように設けられた冷却手段１２ｃは、幅方向Ｗに関する間隔Ｓ’を所定の大きさに調整できるようにしてもよい。
【００３６】
位置決め手段１３によって定められる冷却手段１２ａの押圧位置は、溶融ガラスＭが所定の温度にある位置に合わせることが好ましい。このとき、冷却手段１２ａの押圧位置における溶融ガラスＭの温度が、ガラスの屈伏点（Ａｔ）に対して、（Ａｔ＋０）℃以上（Ａｔ＋４５０）℃以下となる位置に合わせることが好ましい。（Ａｔ＋０）℃以上となる位置に合わせることで、表面に弾力性を有する（Ａｔ＋０）℃以上の溶融ガラスＭが押圧されるため、押圧後に溶融ガラスＭを所望の形状に変形し易くできる。一方で、（Ａｔ＋４５０）℃以下となる位置に合わせることで、押圧した後の溶融ガラスＭが流動する際に変形し難くなるため、所望の形状を有するガラスＧを得易くできる。従って、冷却手段１２ａの押圧位置における溶融ガラスＭの温度は、好ましくは（Ａｔ＋０）℃、より好ましくは（Ａｔ＋５）℃、最も好ましくは（Ａｔ＋１０）℃を下限とし、好ましくは（Ａｔ＋４５０）℃、より好ましくは（Ａｔ＋４２０）℃、最も好ましくは（Ａｔ＋４００）℃を上限とする。
【００３７】
［測温手段］
ガラス成形装置１ａは、供給手段の下方の位置から冷却手段１２ａを押圧する位置までの間で、溶融ガラスＭの温度を測定する測温手段１４を備えることが好ましい。これにより、押圧前における溶融ガラスＭの温度状態が適宜測定され、押圧時における溶融ガラスＭの温度状態が推測される。そのため、溶融ガラスＭが所望の温度状態で押圧されているか否かを容易に判断できる。
【００３８】
測温手段１４の具体的態様は、溶融ガラスＭの有している温度範囲を測定できるものであれば特に限定されないが、特に溶融ガラスＭと直接接触せず、成形後のガラスＧの形状に影響を与え難い点で、放射温度計を用いることが好ましい。このとき、測温手段１４は、成形型１１に対して固定されていてもよく、成形型１１に対して可動であってもよい。成形型１１に対して固定されている場合、常に一定の位置における温度が測定されるため、測温手段１４で測定される温度の変化から溶融ガラスＭの供給温度の変化を推測できる。一方、成形型１１に対して可動にされている場合、流動する溶融ガラスＭの温度分布を知ることが可能になるため、溶融ガラスＭの局所的な温度変動によるガラスＧへの脈理の形成を低減できる。
【００３９】
測温手段による測定結果に基づき、位置決め手段１３を用いて冷却手段１２ａの位置を調整する。これにより、冷却手段１２ａの押圧位置が所定の温度にある位置に調整されるため、押圧後のガラスＧを所望の温度状態を維持し易くできる。
【００４０】
なお、本実施形態のガラス成形装置１ａは、測温手段１４を設けて流動する溶融ガラスＭの温度を測定しているが、これに限定されない。例えば、測温手段１４を設けずに、押圧時の冷却手段１２ａの近傍における溶融ガラスＭの温度の経時変化のパターンを予め求めておき、そのパターンに基づいて位置決め手段１３を用いて冷却手段１２ａの押圧位置を調整してもよい。
【００４１】
［押圧条件調整手段］
また、ガラス成形装置１ａは、測温手段１４による測定結果に基づき、押圧条件調整手段１５を用いて、冷却手段１２ａで溶融ガラスＭを押圧する時間、温度、圧力、及び面積のうち少なくとも１つを調整することも好ましい。これにより、測温手段１４によって測定される温度が高い場合には、冷却手段１２ａによる冷却の強さが調整される。そのため、押圧後のガラスＧを表面が変形し難い温度に下げて、所望の形状を有するガラスＧを得易くすることができる。
【００４２】
ここで、溶融ガラスＭを押圧する温度を調整する手段として、冷却手段１２ａに設けられた流路１２１ａを流れる冷媒Ｃの流量や温度を調整することが挙げられる。また、溶融ガラスＭを押圧する面積を調整する手段として、例えば図５に示すように、冷却手段１２ｄとして複数の冷却素子１２２ｄ〜１２４ｄを連接して設け、溶融ガラスＭの温度に応じて押圧する冷却素子１２２ｄ〜１２４ｄの個数や組合せを決めてもよい。特に、冷却素子１２２ｄ〜１２４ｄの形状が同様である場合には、溶融ガラスＭを押圧する冷却素子の組合せパターン（例えば、２個の冷却素子が連続するパターン）を決めておき、冷却素子１２２ｄ〜１２４ｄの中でこの組合せパターンを形成する位置を変化させる（例えば、上述のパターンを冷却素子１２２ｄ及び１２３ｄで形成させる場合と、冷却素子１２３ｄ及び１２４ｄで形成させる場合と、で変化させる）ことも好ましい。これにより、冷却手段１２ｄのうち押圧時に溶融ガラスＭと接触する部分が移動するため、押圧条件調整手段１５を位置決め手段１３としても用いることができる。
【００４３】
［供給手段］
供給手段２１は、溶融ガラスＭを成形型１１へ供給する。供給手段２１としては、例えば、溶融ガラスＭが収容された図示しない溶融炉から下方に延びて溶融ガラスＭを成形型１１へ連続的に流出させる流出管を用いる。このとき、流出管の形状は、溶融ガラスＭが流出できる形状であれば特に限定されないが、先端部に溶融ガラスＭが停滞し難い形状であることが好ましい。
【００４４】
［成形型］
成形型１１は、供給手段２１の下方に設けられ、流動方向Ｄに向かって流動する溶融ガラスＭを連続的に成形する部材であり、且つ、冷却手段１２ａによって押圧される溶融ガラスＭを下側から保持する部材である。これにより、溶融ガラスＭは徐々に冷却されつつ成形されるため、所望の形状を有するガラスＧを得ることができる。
【００４５】
ここで、成形型１１の形状は、冷却手段１２ａによる押圧が行うことができ、且つ流動性を失った溶融ガラスＭを取り出せる形状であれば特に限定されないが、例えば成形面１１１と、成形面１１１の一端側に設けられる背板１１２と、成形面１１１の両側に設けられる互いに平行な側壁１１３と、を備えたものが好ましく用いられる。これにより、冷却手段１２ａによって溶融ガラスＭに押圧力が掛けられたとしても、溶融ガラスＭの流動方向Ｄ以外への流出を低減できる。
【００４６】
また、成形型１１の材質は、溶融ガラスＭに溶け込みにくく、且つ溶融ガラスＭを保持できる材質であれば特に限定されず、例えば鉄、クロム、ニッケル、コバルト等からなる公知の鋳物が好ましく用いられる。
【００４７】
［引出手段］
引出手段３０は、成形型で成形されたガラスＧからなるガラス成形体を他端側から引き出す。これにより、ガラスＧの引き出された分だけ溶融ガラスＭ及びガラスＧが流動するため、連続的にガラスＧを成形できる。引出手段３０の具体的態様は、ガラス成形体を引き出せる態様である限り特に限定されないが、例えば駆動手段３３に連結された引出ローラ部３１、３２をガラスＧの上側及び下側にそれぞれ隣接させ、駆動手段３３を用いて引出ローラ部３１を回転させてガラスＧを引き出さす手段を用いることができる。ここで、ガラスＧの引出速度は、供給手段２１からの溶融ガラスＭの供給速度に応じて適宜設定されるが、溶融ガラスＭの供給速度とともに一定の速度であることが好ましい。
【００４８】
［光学素子及び光学機器の作製］
上述のガラス成形装置１ａによって作製されたガラス成形体に対して、公知の切削及び研磨の手段を用いて、レンズやプリズム等の光学素子を形成することが好ましい。これにより、高い形状精度でガラスＧが作製され、所望の厚さの光学素子を得るのに必要なガラスＧの厚さが低減されるため、光学素子の原料コストを低減しつつ、切削及び研磨による加工時間を低減できる。また、形成された光学素子を用いて、カメラやプロジェクタ等の光学機器を作製することも好ましい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明の実施例を説明するが、これら実施例は、本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。
【００５０】
［実施例１］
幅１００ｍｍ、長さ３５５ｍｍの成形面の一端側に高さ３５ｍｍの背板が設けられ、この成形面の両側に高さ１５ｍｍの側壁が設けられた、鋳物製の成形型を作製した。この成形型を直径４ｍｍの溶融ガラスの流出管の下方に設けた。
【００５１】
成形型の上方には、冷却手段を設けた。冷却手段として、間欠的に溶融ガラスを押圧するステンレス鋼からなり、流出管と対向する面の平面形状が円弧状になるように形成された冷却板を用い、流出管の側方及び他端側に設けた。冷却板は、成形型の幅方向に９５ｍｍ、流動方向に最大５０ｍｍ（最小３５ｍｍ）の大きさを有するものを用いた。この冷却板は、流出管と対向する面によって形成される円弧の曲率が２０ｍｍである。ここで、流出管の側方及び他端側に設けられた冷却板は、位置決め手段を用いて溶融ガラスの流動方向について位置を調整できるようにし、流出管の側方に設けられた冷却板は、位置決め手段を用いて成形型の幅方向について位置を調整できるようにした。また、流出管の他端側に設けられた冷却手段の内部には、冷媒の流路を冷却手段の表面と熱伝導可能になるように設けた。
【００５２】
流出管の下方の位置から冷却手段を押圧する位置までの間の温度を測定するように、測温手段である放射温度計を設けた。この放射温度計には、測定された温度のデータを処理し、位置決め手段を制御する処理手段を接続した。
【００５３】
溶融炉の中にガラス原料を投入し、Ｌａ２Ｏ３を主成分とする溶融ガラス（Ａｔ＝６５８℃）を作製して１１９０℃で保持した。そして、溶融炉から流出管を通じて１．２７×１０−６ｍ３／ｓｅｃ（＝１１０ｌ／ｄａｙ）の一定の流速で溶融ガラスを流下し、成形型上で溶融ガラスを受け止めた。それとともに、溶融ガラスが冷却して形成されるガラスを、成形型の他端側から引出手段を用いて５１ｍｍ／ｍｉｎの一定速度で引き出し、溶融ガラスが成形型上を一定に近い速度で流動するようにした。
【００５４】
このとき、流路に冷媒として水を流通させた冷却手段で溶融ガラスを押圧し、押圧の１．５秒後に第一冷却手段と溶融ガラスとを離間する動作を３秒ごとに繰り返した。それとともに、測温手段である放射温度計を用いて押圧前の溶融ガラスの温度を測定し、測定された温度が９５０℃より低い場合に位置決め手段を用いて冷却手段を溶融管に近付け、１０５０℃より高い場合に位置決め手段を用いて冷却手段を溶融管から遠ざけた。これにより、押圧直後の溶融ガラスの温度は、６８０〜７８０℃の範囲になるように調整されるようにした。
【００５５】
その結果、形成されたガラスには脈理が生じておらず、且つガラスの厚さのばらつきは、所定の厚さ（１５ｍｍ）に対して最大でも０．４ｍｍに抑えられた。
【００５６】
［実施例２］
他の実施例として、測温手段によって測定された温度に基づき、溶融ガラスＭを押圧する時間を調整した場合について、実施例１と同様の試験を行った。
【００５７】
具体的には、測温手段である放射温度計には、測定された温度のデータを処理し、押圧時間を制御する押圧条件調整手段を接続した。そして、測温手段である放射温度計を用いて溶融ガラスの温度を測定し、測定された温度が７８０℃より高い場合に溶融ガラスを押圧する時間を長くし、６８０℃より低い場合に溶融ガラスＭを押圧する時間を短くした。但し、溶融ガラスを押圧して離間するまでの時間が０．５〜１．５秒の範囲を超える場合には、実施例１と同様に位置決め手段を用いて冷却手段の位置を調整した。これにより、押圧直後の溶融ガラスの温度は、６８０〜７８０℃の範囲になるように調整されるようにした。
【００５８】
その結果、形成されたガラスには脈理が生じておらず、且つガラスの厚さのばらつきは、所定の厚さ（１５ｍｍ）に対して最大でも０．４ｍｍに抑えられた。
【００５９】
［比較例］
比較例として、位置決め手段及び押圧条件調整手段を設けずに、流出管の他端側から溶融ガラスの流動方向について他端側に９５ｍｍの位置で、冷却手段を成形型に固定した場合について、実施例１と同様の試験を行った。
【００６０】
その結果、形成されたガラスのうち９０％には脈理が発生した上、形成されたガラスには所定の厚さ（１５ｍｍ）に対して最大で０．９ｍｍのばらつきがあった。
【００６１】
実施例と比較例とで形成されたガラスを比較すると、位置決め手段を設けた場合に、ガラスの形状の歪みを低減して形状に関する精度を高めつつ、脈理の発生の低減されたガラスが得られることがわかる。
【符号の説明】
【００６２】
１ａ〜１ｄ  ガラス成形装置
１１  成形型
１２ａ〜１２ｄ  冷却手段
１３  位置決め手段
１４  測温手段 
１５  押圧条件調整手段
２１  供給手段
３０  引出手段 
３１、３２  引出ローラ部
３３  駆動手段
１１１  成形面
１１２  背板
１１３  側壁
１２１ａ〜１２１ｃ  流路
１２２ｄ〜１２４ｄ  冷却素子
Ｃ  冷媒
Ｄ  流動方向
Ｇ  ガラス
Ｍ  溶融ガラス
Ｓ、Ｓ’  間隔
Ｗ  幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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